Hohe Kosten für Festkörperbatterien sinken dank neuer Elektrolyt-Struktur mit günstigeren Materialien

Das auf der CES 2026 vorgestellte TS Pro Bike ist das erste Serienfahrzeug mit einer Festkörperbatterie, das in den USA käuflich erhältlich ist. Dank der Feststoffbatterie erreicht das Elektro-Motorrad mit einer vollen Ladung bis zu 595 Kilometern, zudem ist der Akku auf die gesamte Lebensdauer des Bikes ausgelegt.

Der Preis zeigt jedoch die große Herausforderung bei der Kommerzialisierung von Festkörperbatterien auf, nämlich die sehr hohen Kosten. Das elektrische Motorrad kostet umgerechnet fast 30.000 Euro vor Steuern und liegt damit preislich auf dem amerikanischen Preisniveau des Tesla Model 3. Toyota könnte ab 2027 zum Vorreiter bei der Markteinführung von Festkörperbatterien werden. Nun hat das Unternehmen darauf hingewiesen, dass die ersten Fahrzeuge mit diesen Akkus nur in begrenzten Stückzahlen im Premiumsegment unter der Luxus-Marke Lexus erscheinen werden, was zwangsläufig hohe Preise bedeuten würde. Selbst Batterien mit teilfestem Elektrolyt, die einen Flüssiganteil von 5 Prozent aufweisen, können alleine so teuer sein wie der gesamte NIO ET5, weshalb der chinesische Hersteller den Akku inzwischen nur noch für längere Sommerreisen vermietet.

Auch wenn eine spätere Massenproduktion von Festkörperbatterien zu sinkenden Kosten führen könnte, sind die Energiespeicher in der Herstellung grundsätzlich teurer, da der feste Elektrolyt deutlich kostspieligere Materialien und Fertigungsverfahren erfordert als flüssige Elektrolyte. Während Samsung und andere Unternehmen an den Herausforderungen der Produktion arbeiten und versuchen, die Kosten zu senken, haben koreanische Forscher vom KAIST jetzt eine materialseitige Lösung für das Kostenproblem von Festkörperbatterien vorgestellt.

Anstelle teurer Metalle zur Verbesserung der Ionenleitfähigkeit in festen Elektrolyten verändert das Team die Materialstruktur bestehender oxid- und sulfitbasierter Festkörperbatterien. Durch die Einführung sogenannter "zweiwertiger" Oxid- und Sulfid-Anionen in einen kostengünstigeren Zirkoniumhalogenid-Elektrolyten wurde eine bis zu vierfach erleichterte Ionenbewegung erreicht. Bei Energiedichte und Leitfähigkeit bewegt man sich auf dem Niveau heutiger Festkörperelektrolyte, die mit deutlich teureren Metallen hergestellt werden.

Laut dem leitenden Forscher Prof. Seo Dong-hwa vom Department of Materials Science and Engineering am KAIST hat die Entdeckung des Teams "Gestaltungsprinzipien aufgezeigt, mit denen sich Kosten- und Leistungsprobleme von Festkörperbatterien durch den Einsatz preiswerter Rohstoffe verbessern lassen". Dies soll praxisnah genug für eine unmittelbare industrielle Anwendung sein, wodurch der Weg für deutlich günstigere Festkörperbatterien geebnet werden könnte.

Festkörper-Powerbank bei Amazon bestellen